[發(fā)明專(zhuān)利]一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010529212.0
• 申請(qǐng)日: 2010-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102457994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李家波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 李家波
• 主分類(lèi)號(hào): H05B3/14
• 分類(lèi)號(hào): H05B3/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電熱供暖復(fù)合材料的改進(jìn)技術(shù)，具體為一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，除了金屬與非金屬等紅外加熱產(chǎn)品，碳纖維導(dǎo)電材料制成的電熱產(chǎn)品也迅猛發(fā)展。碳晶是一種改性提純碳素顆粒發(fā)熱產(chǎn)品，以短碳纖維改性后進(jìn)行球磨處理，制成微晶顆粒后，再加入遠(yuǎn)紅外發(fā)射劑，以特殊工藝合成制作成加熱元件。碳纖維電熱產(chǎn)品雖優(yōu)點(diǎn)眾多，如：導(dǎo)電性能穩(wěn)定、強(qiáng)度大、比重小、厚度薄、使用方便等，但也存在發(fā)熱均勻性不良、有過(guò)熱點(diǎn)、溫差過(guò)大，特別是制作溫度在80℃以上的電熱產(chǎn)品時(shí)，溫差在20℃以上，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，雖然出現(xiàn)了碳纖維遠(yuǎn)紅外增強(qiáng)的導(dǎo)電材料，但制作工藝繁瑣，且由于遠(yuǎn)紅外增強(qiáng)劑匹配不當(dāng)可能存在有害射線，影響健康使用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述已有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法，以解決和優(yōu)化現(xiàn)有電熱制品發(fā)熱均勻性差等問(wèn)題，為電力供暖領(lǐng)域提供節(jié)能環(huán)保的新型導(dǎo)電復(fù)合材料。

本發(fā)明技術(shù)方案是：一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料，其特征在于：按重量百分比計(jì)，包括：紙漿70～95％∶納米碳纖維2～20％；納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉2～5％；擴(kuò)散劑1～5％。本發(fā)明遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料，按重量百分比計(jì)，優(yōu)選組成如下：紙漿88～92％；納米碳纖維4～6％；納米遠(yuǎn)紅外線負(fù)離子粉2～3％；擴(kuò)散劑2～3％。紙漿可以為植物紙漿或其他纖維紙漿及回收廢紙制成的紙漿均可；植物紙漿組成可以如下：按重量百分比計(jì)，NaOH?4～6％；H2O30～40％；植物纖維55～65％。納米碳纖維優(yōu)選規(guī)格如下：直徑10～100nm，長(zhǎng)度10～20um；優(yōu)選聚內(nèi)烯晴基納米碳纖維。納米遠(yuǎn)紅外線負(fù)離子粉可以采用納米竹碳纖維，是一種通過(guò)高效吸收和發(fā)射遠(yuǎn)紅外線，釋放負(fù)離子而具有保溫、改善微循環(huán)系統(tǒng)、促進(jìn)血液循環(huán)、抑制微生物生長(zhǎng)等保健功能的功能纖維。優(yōu)選規(guī)格如下：直徑10～100nm，長(zhǎng)度10～20um，遠(yuǎn)紅外線發(fā)射率＞85％，負(fù)離子數(shù)＞6500個(gè)/cm³。可以采用市購(gòu)的遠(yuǎn)紅外粉或負(fù)離子粉代替納米竹碳纖維，可以降低成本。各類(lèi)納米遠(yuǎn)紅外線負(fù)離子粉均為市購(gòu)產(chǎn)品。擴(kuò)散劑為市購(gòu)產(chǎn)品，如：亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)等。

本發(fā)明遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料的制備方法如下：

本發(fā)明以紙漿、納米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉、擴(kuò)散劑為原料，通過(guò)制漿、打漿、混漿、抄紙、烘干、上卷等工序制作成導(dǎo)電復(fù)合材料。

在打漿過(guò)程中，進(jìn)行混漿工序：將納米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉均勻地加入到紙漿中；其中，納米碳纖維在打漿開(kāi)始后1-2小時(shí)加入，同時(shí)加入造紙擴(kuò)散劑；在加入納米碳纖維后，繼續(xù)打漿0.5～1.5小時(shí)加入納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉。打漿為造紙中的常現(xiàn)技術(shù)，打漿過(guò)程中的加水量可以為原料的2～3倍。

打漿、混裝完成后需要檢驗(yàn)，用100～200目篩網(wǎng)在紙漿的4～5cm深度多次取樣；壓干并光照去除水分。首先，通過(guò)目測(cè)是否均勻分布；然后，進(jìn)行電阻測(cè)量，要求多次阻值誤差在+2％～-5％范圍。

本發(fā)明遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料的電阻率可以在2-2000Ω·cm范圍內(nèi)，可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法，由于采用納米級(jí)碳纖維，在紙漿中分散更均勻，成型后電流分配更完善，發(fā)熱更均勻，而且穩(wěn)定性良好；由于采用納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉，尤其是竹碳纖維，打漿混漿過(guò)程更合理完善，增加有益輻射量，實(shí)現(xiàn)健康環(huán)保的目的；由于采用植物紙漿或廢紙漿等，可有效降低環(huán)境污染。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明以紙漿、納米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉、擴(kuò)散劑為原料，通過(guò)制漿、打漿、混漿、抄紙、烘干、上卷等工序制作成導(dǎo)電復(fù)合材料。在打漿過(guò)程中，進(jìn)行混漿工序：將納米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉均勻地加入到紙漿中；其中，納米碳纖維在打漿開(kāi)始后1-2小時(shí)加入，同時(shí)加入造紙擴(kuò)散劑；在加入納米碳纖維后，繼續(xù)打漿0.5～1.5小時(shí)加入納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉。打漿為造紙中的常現(xiàn)技術(shù)，打漿過(guò)程中的加水量可以為原料的2～3倍。

打漿、混裝完成后需要檢驗(yàn)，用100～200目篩網(wǎng)在紙漿的4～5cm深度多次取樣；壓干并光照去除水分。首先通過(guò)目測(cè)是否均勻分布，然后進(jìn)行電阻測(cè)量，要求五次阻值誤差在+2％～-5％范圍。

實(shí)施例1